1 Universidad Santiago de Cali Microbiología Profesora: Lic. Luz Dary Caicedo Bejarano M.Sc.

LOS SERES VIVOS PROPIEDADES DE LOS SERES VIVOS: Composición Química Común: DNA, RNA, proteínas, lípidos, carbohidratos, sales minerales, vitaminas etc.

Actividades metabólicas: - Biosíntesis de constituyentes macromoleculares. - Reacciones necesarias para obtener sustancias ricas en energía.

Formados por células: La mayoría comparten una estructura física común y se organizan en subunidades microscópicas denominadas células. Esto es aplicable a todos los seres vivos con excepción de los priones, viroides y virus.

Unicelulares: ( Bacterias, protozoos, algas, levaduras) (Tamaño, forma y estructura interna). Multicelulares: Pocas o muchas células. - Tejidos - Organos -sistemas.

CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS PLANTAE Y ANIMALIA: (Formas y funciones) Carl Von Linné (1707 – 1178): Nomenclatura binomial Canis lupus L. - Bernard y Antoine Laurent jussieu (1699- 1777 y 1748 – 1836) - George Louis Leclerc de Buffon PROTISTA: PROCARIOTA: FUNGAE: CHROMISTA: ARCHEZOA:

(1866) (Ernst Haeckel – 1834 – 1919): Protozoos, algas hongos y bacterias. (Copeland 1938) Bacterias y cianobacterias. (Whittaker 1969) Macro y micromicetos (mohos y levaduras) Algas pardas, diatomeas – 1981, Cavalier-Smith. Microsporidios, Metamonadas (amitocondriales) 1983 Cavalier-Smith

Cavalier-Smith (Microbiol. Rev. 57. 1993) Proponen 8 reinos. PROCARIOTAS: 1. Reino: EUBACTERIA 2. Reino: ARCHEABACTERIA EUCARIOTAS: 3. Reino: ARCHEOZOA 4. Reino: PROTOZOA 5. Reino: FUNGI 6. Reino CHROMISTA 7. Reino PLANTAE 8. Reino ANIMALIA

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ORGANISMOS CELULARES GRUPO EUCARIOTA

CÉLULA Eucariota

PROCARIOTA

Procariota

ARCHIBACTERIA

procariota

PROPIEDADES Unicelulares, multicelulares, profunda diferenciación en células y tejidos Composición química similar a los eucariotas Unicelulares

G. CONSTITUYENTES Protozoos, hongos, plantas y animales

Bacterias, cianobacterias (antes llamadas algas verdeazules) Tiene características de Metanógenas: células eucariotas y (producen metano) procariotas, además de Halofilas (gustan de características propias medios con altas del grupo. concentraciones de sales) Termoacidófilas (viven en ambientes con pH bajo y temperaturas altas) – Termales.

TEORIA CELULAR 1. ANTON VAN LEEUWENHOEK (1632-1723) Uno de los fundadores de la microscopia 2. ROBERT HOOKE (1635 –1703) Célula – estructura alveolar del corcho examinado con microscopio. 3. NEHEMIAH GREW (1641-1772) MARCELO MALPIGHI (1628-1694) Las plantas estaban formadas por minúsculas unidades. Les dieron el nombre de vesículas y utrículos respectivamente. 4. HENRY JOAQUIN DUTROCHET (1776-1847) En 1824 formuló el concepto de célula como entidad morfológica y fisiológica de los seres vivos. 5. ROBERT BROWN (1773-1858) Núcleo celular 6. MATHIAS SCHLEIDEN (Botánico) y THEODOR SCHWANN (Zoológo) en 1938 y 1939 enunciaron la teoría celular. 7. ROBERT VIRCHOW en 1855 “omnis cellula e cellula” 8. OSKAR HERTWIG, EDUARD STRARBURGER Y AUGUST WEISMANN: en 1884 y 1855 propusieron al núcleo como la base física de la herencia y que la cromatina es el material hereditario. 9. JB FARMER Y J.E. MOORE: Meiosis 10. JAMES WATSON Y FRANCIS CRICK en 1953 comprueban como es la estructura y replicación del DNA.

TEORIA CELULAR MODERNA 1. 2. 3. 4.

Los seres vivos están constituidos por células Las células son las unidades estructurales y fisiológicas de los seres vivos Las células se originan de otras células preexistentes. Es la unidad genética (Los ácidos núcleicos DNA y RNA son las moléculas que transmiten las características hereditarias.

TIPOS BÁSICOS DE CÉLULAS

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CARACTERÍSTICAS

ESTRUCTURA CELULAR

EUCARIOTAS

PROCARIOTAS EUBACTERIAS

ARCHIBACTERIAS

Eucariota

Procariota

Procariota

Lípidos principales

Diesteres de glicerol esteroides

Diesteres de glicerol Esteroides raros

Tetraéteres de glicerol Esteroides?

Endocitosis y exocitosis

SI

NO

NO

Si Si Si Si En fototrofos

No No No No No

No No No No No

Microtúbulos Microfilamentos

Si Si

No No

No No

PARED CELULAR

Celulosa, quítina, mananos, glucanos, etc.

Peptidoglicanos o mureina

No peptidoglicanos.

- Número de cromosomas - Topología del cromosoma - Número de histonas o pro teínas tipo histona. - Núcleososma - Segregación cromosómica - Intrones - Intercambio genético - Mitosis y meiosis - Transcripción y traducción acopladas - tRNA iniciador - Tamaño del ribosoma

>1 Lineal

1 Circular

1 Circular-lineal

5 Si Huso acromático Si Meiosis Si

1 Tal vez Membrana celular No Uni o bidireccional No

1 probablemente Desconocido Presentes ocasionalmente Desconocido No

No Metionina 80S

SI Formil metionina 70S

Desconocido Metionina 70S

TAMAÑO

Más de 5 micrometros

1-5 micrometros

1-5 micrometros

MOVIMIENTO

Flagelar o deslizante, cilios, movimientos ameboides etc.

Rotación (Flagelar o deslizante)

Flagelar o deslizante

PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Mitocondrias Y RESPIRACIÓN CELULAR

Membrana celular

Membrana celular

FOTOSINTESIS

Cloroplastos

Membrana celular

GRUPOS

Protozoos, hongos, algas, plantas, animales y el hombre

Eubacterias y cianobacterias

MEMBRANA CELULAR

MEMBRANAS INTRACITOPLASMÁTICAS Membrana nuclear Retículos endoplásmicos Aparato de Golgi Mitocondrias Cloroplastos CITOESQUELETO

SISTEMAS GENÉTICOS

Metanógenas, halófilas y termoacídofilas

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ESTRUCTURA CELULAR PARED CELULAR: Esta formada por polímeros, peptidoglicanos, glucanos, mananos, quítina, celulosa, etc. Es una estructura que le da rigidez, forma a la célula y la protege de la lisis osmótica, es además un filtro molecular que permite el intercambio de iones y sustancias nutritivas. Posee componentes que sirven como antígenos desencadenando una respuesta del sistema inmune.

MEMBRANA CELULAR: 1. 7-9 nm de espesor 2. Fosfoglicéridos (bicapa de lípidos), esteroles, proteínas, esfingolípidos y glicoesfingolípidos. 3. Selectivas y semipermeables. 4. Protección 5. Paso de moléculas desde o hacía el exterior de la célula. 6. Receptores 7. Componentes inmunogénicos 8. Producción de componentes de la célula. 9. Fotosíntesis 10. Respiración, producción de energía. 11. Reproducción.

glicoproteínas,

lipoproteínas,

PASO DE MOLÉCULAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA: 1. Difusión 2. Osmósis 3. Diálisis 4. Transporte activo – mediado por energía (ATP) 5. Bombas 6. Simportes 7. Antiportes 8. Endocitosis y exocitosis (fagocitosis y pinocitosis)

CITOPLASMA:

Es la materia viviente que se encuentra dentro de la membrana plasmática por fuera del núcleo. El citoplasma tiene dos compartimientos principales: Un sistema de membrana

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hidrofoba lipoide (que rechaza el agua) y una matriz citoplasmática hidrofila (que es afín para el agua). Esta matriz es rica en componentes como agua (85% en promedio), proteínas- enzimascomplejos multienzimáticos, lípidos, carbohidratos, minerales, vitaminas, aminoácidos, ácidos grasos, ácidos núcleicos, nucleósidos, nucleótidos, gran cantidad de compuestos del metabolismo intermediario y distintos tipos de iones. Contiene además las orgánelas y sistemas de soporte de la célula. 1. Reserva de combustibles y materiales de construcción 2. Contiene la mayor parte de sustancias necesarias para su funcionamiento, para su mantenimiento y génesis. 3. Es el medio donde tiene lugar un gran número de reacciones bioquímicas del anabolismo y catabolismo, de reacciones compatibles con ladispersión en mezcla homogénea de enzimas y sustratos.

NÚCLEO:

Controla las actividades de la célula en general de las enzimas que producen reacciones en las estructuras situadas dentro de las células llamadas orgánulos. Esta formado por la membrana nuclear (lipoproteica) la cual posee poros nucleares, en su interior se encuentran los cromosomas (portadores de la información genética) y el nucleolo (síntesis de RNAm).

RETICULOS ENDOPLASMICOS:

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Esta formado por las membranas del retículo ( las cuales son ricos en proteínas y lípidos muy similar a la composición de la membrana celular, aunque son más delgadas que éstas con 50-80 Aº ), las cavidades, los túbulos y vesículas. 1. Tienen actividades enzimáticas, en particular actividades hidrolásicas y peroxidásicas. 2. Contiene proteínas y lípidos 3. Metabolismo de los lípidos (elongación y desaturación de ácidos grasos; biosíntesis de fosfolípidos; biosíntesis de colesterol y sus derivados) 4. Glisilaciones (glicosiltransferasas) 5. Detoxificación (metabolizan sustancias tóxicas exógenas provenientes del medio exterior) 6. Segregación y acumulación 7. Vías de circulación intracelulares. (Hidrolasas ácidas en lso lisosomas; catalasas en los peroxisomas, reservas proteícas en los granos de vitelo de ciertos ovocitos).

APARATO DE GOLGI:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Esta formado por sistemas de membranas que contienen proteínas, lípidos, azúcares. Se originan a partir de los retículos endoplásmicos. Contienen glicosil y sulfotransferasas. Poseen vesículas de transición y secreción Permite el embalaje de productos de secreción Glicosilaciones Sulfataciones Produccción de membranas celulares Permiten la formación de los lisosomas, peroxisomas.

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LISOSOMAS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Sistemas de membranas con lípidos y proteínas Poseen enzimas hidrolasas ácidas con ph entre 3-6 Digestión intracelular y extracelular Heterofagia y autofagia Gránulos de aleurona Defensa y nutrición Reabsorción de proteínas Producción de hormonas Peroxisomas: Degradan purinas – contienen peroxidasas (agua y oxígeno)

MITOCONDRIAS: Presentes en las células eucaritas de organismos aeróbios. Son estructuras en forma de bastoncitos de extremos redondeados. Miden aproximadamente 0.5 micrometros. Posee una membrana externa, membrana interna, crestas mitocondriales, espacio intermembrana, DNA, mitoribosomas, gránulos de almacenamiento y matriz mitocondrial.

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Oxidaciones respiratorias Formación de acetil-CoA en la matriz Oxidación de acetil-coA en la matriz (ciclo de krebs) Transporte de electrones al oxígeno por la cadena respiratoria de la membrana interna y translocación simultánea de protones de la matriz hacia el espacio intermembrana. Fosforilación de ADP por la ATP asa de la membrana interna y su acoplamiento con el transporte de electrones (fosforilación oxidátiva) Producción de precursores para diferentes síntesis Precursores de neoglucogénesis Precursores de biosíntesis de ácidos grasos Precursores de ureogénesis Precursores de la biosíntesis de aminoácidos y de porfirinas Síntesis de proteínas mitocondriales Intercambio entre la mitocondria y el citoplasma Replicaicón del ADN mitocondrial

RIBOSOMAS: 1. RNAr y proteínas 2. Se encuentran en el citoplasma y adheridos al retículo endoplásmico rugoso (de allí su nombre) 3. Los ribosomas libres realizan síntesis de proteínas de consumo inteno de la célula

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4. Los ribosomas del RER sintetizan proteínas de exportación o que van a ser parte de las paredes o membranas celulares.

CITOESQUELETO: Las fibrillas forman el citoesqueleto (mantiene la forma d la célula, le permite moverse, fija los orgánulos y dirige su tránsito) 1. Microtúbulos, microfilamentos, fibras intermedias y microtrábeculas 2. División nuclear, cilias, flagelos (microtúbulos) 3. Actina – movilidad celular (microfilamentos) 4. Esfuerzo mecánico (Fibras intermedias) y conecta las estructuras citoplasmáticas (microtrábeculas).

TALLER No. 1 1. 2. 3. 4. 5. 7. 8. 6. 9. 10. 11. 12.

13.

Qué son los priones Cómo se llegó a la conclusión de que los priones eran proteínas Qué enfermedades se le atribuyen a los priones. Qué mecanismos utilizan los priones para causar enfermedad. Qué teoría explica mejor la aparición de los priones y su reproducción. Establezca diferencias entre células procariotas, eucariotas y archibacterias. Qué teoria explica mejor el origen de las células eucariotas. Cómo se formaron el núcleo, las mitocondrias, los cloroplastos. Explique. Qué son las archibacterias, quienes son y qué las caracteriza.? Quienes contribuyeron en la formulación de la teoría celular moderna. Qué establece la teoría celular moderna Qué caracteriza a los seres vivos. Qué son y qué funciones cumplen: La membrana celular, la pared celular, el citoplasma, el núcleo, los retículos endoplásmicos lisos y rugosos, las mitocondrias, los peroxisomas, los lisosomas, los centriolos, los microtúbulos, los ribosomas. Qué mecanismos utiliza la célula para la entrada y salida de compuestos.